8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

1/39

2. ALEGEREA PRINCIPALELOR UTILAJE ALE INSTALAŢIEI DE

FORAJ ŞI PREZENTAREA PARAMETRILOR ŞICARACTERISTICILOR LOR

2.1. Alegerea cap l ! "!#ra l!c

Capul hidraulic(CH) este un element component al fiecăruia dintre cele treiechipamente principale (Eq.Pr) ale IF: echipamentul de circulaţie (Eq.C), de rotaţie(Eq. ) !i de mane"ră (Eq.#). $eci, CH repre%intă nodul de le&ătură dintre aceste Eq.Pr:

CH=Eq.C∩ Eq. ∩ Eq.# .

CH este suspendat 'n ciocul (&ura principală a) c rli&ului triple , prinintermediul toar ei sale. *a r ndul său, CH susţine &arnitura de fora+ ( ar.F) prințintermediul reducţiei de le&ătură ( *CH) !i al pră+inii de antrenare (P-). $e luleaua CHse montea%ă furtunul de noroi fora+ (F/ FF).

0n 12.34 i 12.24 se pre%intă: func iunile, mărimile fi%ice principale ale CH,ș ț"ariantele constructi"e d.p.d.". al tipului de rulment a ial principal, mărimea nominală aCH, temperatura minimă de lucru, semnul &rafic de nominali%are a CH, sarcina de pro5ă a CH, sarcina limită sau capacitatea ma imă 'n funcţie de rulmentul principal,tipurile de capete hidraulice construite 'n om nia !i parametrii lor funcţionali !idimensionali, conform 6 789 , construc ia i func ionarea.ț ș ț

F!g. 2.1.1. Capul hidraulic (CH) montat 'n ciocul c rli&ului, 'n timpul fora+ului:3 capul hidraulic (CH); 2 toarta capului hidraulic; 9 lulea; < fus; 7 reduc ie; pră+ină de ‒ ‒ ‒ ‒ ‒ ț ‒ antrenare; 8 c rli&; = călăre ; > umerii c rli&ului; 3? macara (#); 33 furtun de noroi fora+ ‒ ‒ ț ‒ ‒ ‒

(F/ FF); 32 chiol5a i (Ch); 39 ele"ator pentru pră+ini de fora+ (El.PF). ‒ ș ‒

3

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

2/39

Capetele hidraulice construite 'n om nia sunt tipi%ate conform 6 789 12.94,care este ela5orat 'n concordanţă cu -PI 6pec. =- 12.

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

3/39

F CH .M ' > F M ' , (2.3.3)

pentru instalaţia de fora+ F92?@9$H, ceea ce 'nseamnă că sarcina nominală a CH seale&e dintr@o clasă superioară celei a IF pe care o echipea%ă.

F CH .M ' = 400 tf > F M ' = 320 tf .

6e ale&e CH@

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

4/39

#ărimile fi%ice principale ale CH:3) mărimile functionale:

sarcina de lucru ma imă ; ‒ tura ia ma imă a fusului; ‒ ț presiunea ma imă a fluidului de fora+; ‒

2) mărimile dimensional@constructi"e: diametrul interior al e"ii de spălare; ‒ ț tipo@dimensinile de le&ătură; ‒

9) mărimile de anduran ă:ț sarcina limită capacitatea 'n func ie de rulmentul principal; ‒ ț dura5ilitatea rulmentului principal; ‒ dura5ilitatea etan!ării e"ii de spălare. ‒ ț

Ta$el l 2.1.1. Caracteristicile CH@=

3=? 9#asa totala t 2,7?

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

5/39

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

6/39

cu sarcina ma imă utilă a IF pe care o echipea%ă ( F M '

), adică:

F C . M ' ≥ F M

'

. (2.2.3)

Alte mărimi nominalesunt: numărul de role de la macara ( z), diametrul ca5lului(d C ) i diametrul e terior al rolelor (ș e) care se află 'n componen a macaralei.ț

Sarcina de probă $ncercare (S p) a ansam5lului macara@c rli& este de 3,2 ori maimare dec t sarcina ma imă de lucru de la c rli&:

S P= 1,2 · F C .M ' . (2.2.2)

Semnul grafic de nominalizare al macaralei"c#rlig , conform 6 -6 >>=@=>, este:#acara@c rli& z ‒ w(d C ) ‒ w( e) CEq (J( ‒ % )),

unde repre%intă tipul, desemnat prin sim5olul respecti", K#C, #C-, # L; CEq

este un număr care arată clasa (C) echipamentului de mane"ră (Eq); z numărul de role ‒ roţi;w(M) ‒ "aloarea numerică a măsurii mărimii din parante%e, cu 1d C 4 B 1 e4 B mm,d C fiind diametrul ca5lului iar e diametrul e terior al roţilor; J(% ) măsura ‒ temperaturii de lucru, cu 1% 4 B C, dacă măsura temperaturii este ne&ati"ă.

-le&erea ansam5lului macara@c rli& se face pe 5a%a sarcinii ma ime de lucru ( F C . M

'

) a acestui ansam5lu (a macaralei !i a c rli&ului), ce tre5uie să fie cel puţine&ală cu sarcina ma imă utilă a instalaţiei de fora+ (F92?@9$H) pe care o echipea%ă (

F M '

), adică:

F C . M '

≥ F M '

; F M

'

B 92? tf;

6e ale&e ansam5lul macara@c rli& de tipul: 7@97@3

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

7/39

Ta$el l 2.2.1. Caracteristicile ansam5lului macara@c rli&

CEq ipulconstructi"ipul#C

F MC. M '

,tf

(A6 tonf)

zd C ,mm(in)

e,mm

f ,mm

ipulrulmentului

F R. L. M

,A6 tonf

#asa,t

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

8/39

=

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

9/39

F!g. 2.2.1. -nsam5lu macara@c rli& mono5loc (#C), repre%entat 'n secţiune ('n partea dreaptă) !i "edere('n partea st n&ă):

3 c rli&ul propriu@%is (triple ); 3 ‒ N umerii c rli&ului; 2 călăreţ; 9 toarta capului hidraulic; < ‒ ‒ ‒ ‒ si&uranţa călăreţului 'nchi%ător; 7 eclise cu 5ol uri; ochiurile chiol5a ilor; 8 5ol ul a ul de fi are a ‒ ț ‒ ș ‒ ț

c rli&ului; = pahar; > ti+a c rli&ului; 3? rulment a ial cu role cilindrice; 33 5ol pentru ‒ ‒ ‒ ‒ ț 5locare dispo%iti" de 5locare i po%i ionare a c rli&ului; 32 capul paharului; 39 oală; 3< arc; 37ș ț ‒ ‒ ‒ ‒

piston; 3 capacul oalei; 38 piesă de le&ătură; 3= role ro i; 3> plăci laterale; 2? a ul macaralei; ‒ ‒ ‒ ț ‒ ‒ 23 rulmen ii rolelor; 22 capacul macaralei a&ă ător; 29 &resor; 2< 5ol ‒ ț ‒ ț ‒ ‒ ț.

>

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

10/39

2.*. Alegerea gea'$lac l ! #e +,ra-

&eamblacul de fora'( F) este partea fi ă a ma!inii macara@&eam5lac (#@ ),formată din roţi role pentru ca5lu, montate indi"idual pe c te un rulment !i a" ndacelea!i dimensiuni ca !i cele ale macaralei cu care lucrea%ă, !i asam5lată pe ni!te&rin%i, numite rama sau coroana &eam5lacului, fi ate 'n " rful turlei.

%ipurile constructi(e de &Fsunt: &eam5lac mono5loc (tipul -) (cu un sin&ur a , pe care se montea%ă rolele, 'n ‒

mod indi"idual, pe c te un rulment); &eam5lac 5i5loc (cu două a e, a!e%ate 'n linie sau 'n paralel, pe care se ‒

montea%ă rolele, de asemenea separat pe c te un rulment); &eam5lac cu o roată separată (Odispersată ) (tipul Q); ‒ &eam5lac cu două roţi separate (Odispersate ) (tipul C). ‒

$iametrul rolelor !i dimensiunile canalului acestora depind de diametrulnominal al ca5lului de mane"ră utili%at. #ăsurile mărimilor ce caracteri%ea%ă rolele suntsta5ilite de constructor, pe 5a%a recomandărilor din -PI 6pec. P >Q 12. 4.

Semnul grafic de nominalizare al geamblacului de fora', conform 6 -6 928@=>,este:

eam5lac ( z3)D w(d C )D w( e) F w( F C . M '

) (J(% ),unde se indică tipul ( ), numărul roţilor rolelor ( z3) ( z fiind numărul de role de lamacara), "aloarea numerică a măsurii diametrului ca5lului,w(d C ), "aloarea numerică amăsurii diametrului e terior al roţii,w( e), sim5olul utili%ării ( F), "aloarea numerică amăsurii sarcinii ma ime de lucru (utile) de la c rli&w( F C . M

'

), măsura temperaturii delucru (J(% )) ('n ca%ul temperaturii scă%ute).

-le&erea &eam5lacului de fora+ se face 'n funcţie de sarcina ma imăde lucru aF ( F GF . M

'

), astfel 'nc t aceasta să fie mai mare dec t sarcina ma imă utilă a

instalaţiei de fora+ (F92?@9$H) pe care o echipea%ă ( F M '

), adică:

F GF . M ' > F M

'

; (2.9.3)

ţin nd cont de &radul de transporta5ilitate a IF !i de tipodimensiunea de ansam5lumacara@c rli&.

F M '

B 92? tf;Pentru instalatia F92?@9$H, se ale&e unul din &eam5lacurile tipi%ate care să

'ndeplinească cerin ele impuse ( F se ale&e din acea!i clasă de echipamente (CEq) ca !ițansam5lul macara@c rli&). Conform ta5elului .7 "e%i 134, se ale&e un &eam5lac de tipulconstructi" - adică @97@3

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

11/39

33

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

12/39

a5elul 2.9.3. ipurile de &eam5lacuri de fora+ construite 'n om nia i caracteristiciile lor ș

CEq ipulconstructi"

ipul

F

F GF .M '

,tf

(A6 tonf)

F a .GF.M '

,

tf

% 3 dC,mm

(in)

$ e,

mm

$ f ,

mm

ipulrulmentulu

i

F R. L. GF

,

A6 tonf

#asa,

t

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

13/39

F!g. 2.*.1. eam5lac mono5loc, de tipul -, conform 6 -6 928@=>:3 suport (prin care F se montea%ă prin uru5urile de coroană ramă); 2 a ; 9 rolă roată; < disc ‒ ș ‒ ‒ ‒ distan ier; 7 5uc ă distan ieră; un&ător cu 5ilă (folosit pentru un&erea consistentă a rulmen ilor)ț ‒ ș ț ‒ ț(canalele de un&ere sunt practicate 'n plan ori%ontal i nu 'n plan "ertical, a a cum sunt repre%entate);ș ș

8 placă de presare; = apărătoare; > uru5 de fi are. ‒ ‒ ‒ ș

2. . Alegerea ele/a0,r l ! c pe%e

Ele(atorul cu pene(El.P) (pentru coloana de 5urlane R CQ) (El.P.CQ) este osculă de mane"ră care se folose!te pentru sus inerea coloanei de 5urlane 'n timpulțsăltării din 5roasca cu pene (Q.P) (a e%ată pe masa rotati"ă) i introducerea ei 'n puţulș șreali%at prin fora+, pentru consolidarea lui, prin tu5are.

-ceastă sculă se utili%ea%ă at t 'n "arianta 5roască cu pene, a e%ată pe masașrotati"ă (# ) ("e%i fi&. 2.

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

14/39

F!g. 2. .1. ra&erea 5urlanului pe +ilip, cua+utorul unui ele"ator de tras 5urlane, pentru a fi 'n uru5at 'nșcoloana sus inută 'n 5roasca cu pene: 3ț ‒ 5roasca cu pene; 2 ‒ coloana de 5urlane; 9 ‒ cle tele;

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

15/39

$eci, aceste scule se folosesc 'n pereche, 'n timpul tu5ării puţurilor: una, a!e%ată pe # , susţine CQ, prin 'mpănare, 'ndeplinind funcţia de 5roască cu pene ("e%i fi&.2.

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

16/39

Fi&. 2.

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

17/39

ad nciturile canalele interioare, tronconice, ale carcasei, permiţ nd trecerea li5eră amaterialului tu5ular. *a interior, penele sunt pre"ă%ute cu 5acuri ( ) care sunt introduse'n loca!uri 'n formă de coadă de r ndunică (similare celor de la penele de fora+) !i care"in 'n contact cu prind pe suprafaţa e terioară a 5urlanului. -stfel, 'n funcţie dediametrul nominal al 5urlanului, respecti" al CQ, 5roasca !i ele"atorul sunt echipate cudimensiunea corespun%ătoare de pene !i de 5acuri. Pentru aceea!i dimensiune nominalăde ansam5lu set de pene se pot utili%a diferite dimensiuni nominale de 5acuri. 0n ca%ulQ@El.P.CQ cu corpul format din două părţi simetrice semicorpuri asam5late prin 5olţuri("e%i fi&. 2.?

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

18/39

determinată de mane"rarea CQ cu dimensiunea nominală respecti"ă( F CB.M ' ) .

$eci,tre5uie să fie 'ndeplinită condiţia următoare:

F P > F CB.M '

, (2.

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

19/39

F!g. 2. .1. -nsam5lul format din macara@c rli&, chiol5a i i ele"ator, 'n care este sus inută &arnitura deș ș țfora+, 'n timpul mane"rei acesteia: 3 macara; 2 ‒ ‒ c rli&; 9 umerii c ‒ rli&ului; < chiol5a ‒ iș ; 7 ‒

ele"atorul pentru pră+ini; pr ‒ ă+ina de fora+.

El.PF se compune din: D două corpuri articulate, care se 'nchid pe PF, pre"ă%ute cu c te un umăr, cu

care se suspendă 'n ochiurile inferioare (mici) ale chiol5a!ilor; D 'nchi%atorul celor două corpuri; D eclise cu 5olţuri, prinse 'n umeri, pentru asi&urarea contra ie!irii chiol5a!ilor.Ele"atoarele se deose5esc prin forma lor, modul de 'nchidere a celor două

corpuri !i forma suprafeţei de re%emare a pră+inilor.$in punctul de "edere al$nchiderii, se diferenţia%ă: D El.PF cu 'nchidere centrală (El.PF.0C); D El.PF cu 'nchidere laterală (El.PF.0*).$upă forma suprafe)ei de spri'in al PF, se distin&: D El.PF cu scaun drept (E*.PF.6$), deci cu suprafaţă de re%emare dreaptă,

folosite pentru mane"rarea pră+inilor de fora+ cu racorduri speciale sudate cu umăr drept( 66.A$) sau cu racorduri 'nfiletate;

D El.PF cu scaun conic (El.PF.6C), care dispun de o suprafaţă de re%emareinterioară tronconică, cu un&hiul de 'nchidere standardi%at, de 3= , ca !i mufeleracordurilor speciale sudate cu umăr conic ( 66.AC).

3>

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

20/39

F!g.2. .2. Ele"ator pentru pră+ini de fora+, cu 'nchidere centrală, cu scaun conic: 3 corp st n&a; 2 corp ‒ ‒ dreapta; 9 5ol central; < 'nchi%ător; 7 si&uran ă; arc 'nchi%ător; 8 si&uran ă pentru chiol5a i ‒ ț ‒ ‒ ț ‒ ‒ ț ș

(eclisă);d diametru de trecere. ‒ Ele"atoarele sunt tipi%ate, prescripţiile &enerale fiind pre"ă%ute de -PI 6pec. =-12.

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

21/39

F!g. 2. .*. Ele"ator pentu pră+ini de fora+, cu 'nchidere centrală, cu scaun drept: 3 ‒ corp st n&a; 2 ‒ corpdreapta; 9 ‒ 5ol central;

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

22/39

Părţile componente principale sunt ("e%i fi&. 2.7.2 W 2.7.9): corpul@st n&a (3) !icorpul@dreapta (2), care sunt articulate prin intermediul unei 5alamale cu un 5olţ central(9) !i sunt pre"ă%ute cu c te un umăr de a&ăţare a ochiului inferior al chiol5a!ului, eclisede si&uranţă (8) pentru chiol5a!i, un sistem de %ă"or re, compus din si&uranţă (7),'nchi%ător (, care este 'n funcţie de tipul de

'n&ro!are a capetelor PF (II, IE sau IEI).Sarcina nominalăa El.PF este sarcina ma imă de lucru ( F El) , determinată de

cea mai &rea &arnitură de fora+ pe care o poate mane"ra.Semnul grafic de nominalizare a ele(atorului pentru pră'ini de fora'este:

Ele"ator cu scaun conic dreptw( El ) Tw(d ) Tw( F El

),unde 1 El 4 B in, 1d 4 B mm !i 1

F El 4 B tf.0n 124, ta5elul =.7, se pre%intă parametrii nominali ai ele"atoarelor cu scaun conic

iar 'n ta5elul =. parametrii nominali ai ele"atoarelor cu scaun drept.Ele"atorul pentru PF se ale&e 'n funcţie de dimensiunea nominală a PF, tipul PF

(cu 6 sudate cu umăr conic sau drept sau cu racorduri 'nfiletate), tipul 'n&ro!ăriicapetelor pră+inii (II, IE sau IEI) !i sarcina ma imă de lucru ( F El ), care tre5uie să'ndeplinească următoarea condiţie:

F El> F Gar.F.M '

, (2.7.3)

'n care

X.. M F &ar F

este sarcina ma imă care apare 'n timpul mane"rării &arniturii p nă laad ncimea ma imă de fora+ a puţului respecti".

F Gar. F .M ' = GGar .F [(1 − ρf ρo )· (1 + k )+ (1+ k m. f )· aC g ], (2.7.2)

unde GGar.F repre%intă &reutatea &arniturii de fora+ determinată 'n cadrul capitolului

3.=; - f ‒ densitatea fluidului folosit i 'n timpul tu5ării pu ului de e ploatareș ț ; k ‒

coeficientul for ei de frecare,ț . B ?,2; k m. f coeficientul de masă al fluidului de fora+ ‒

din interiorul CQ i aderent de peretele e terior al CQ;ș aC accelera ia mi cării ‒ ț ș

c rli&ului, aC B3,7 m s2.

k m. f =mf .ad +m f . i

m , (2.7.9)

m= GGar.F g , (2.7.

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

23/39

m=1879,858 k

9,81 m / ! 2 = 192 t ,

mf . i= mf . i. "#. PG +mf .i . "# . S , (2.7.7)

mf .i. "#.PG = ρf · " i .PG · L "#. PG , (2.7. )

" i .PG =$ 4

%i .PG2

, (2.7.8)

" i .PG =$ 4

·71,5 2= 4015,15 mm2 ,

mf .i. "#.PG = 1,25 t m3

· 0,00402 m2 ·171 m= 0,859 t ,

mf . i. "#.S = ρf · " i .PF · L "# .S , (2.7.=)

" i .PF =$ 4

· %i.PF 2

, (2.7.>)

" i .PF =$ 4

· 92,5 2= 6720,06 mm2 ,

mf .i. "#.S = 1,25 t /m3 · 0,00672 m2 ·5229 m= 43,92 t ,

mf . i= 0,859 t +43,92 t = 44,78 t ,

mf . a= mf .a . "# . PG + mf .a ."# .S , (2.7.3?)

mf .a."#.PG = ρf · $ · % PG · L "#. PG · ! fa , (2.7.33)

mf .a."#.PG = 1,25 t /m3 · $ · 0,152 m· 171 m· 0,653 · 10 −3 m= 0,066 t ,

mf .a ."# .S = ρf · $ · % PF · L "# .S · ! fa , (2.7.32)mf .a . "# .S = 1,25 t /m

3 · $ · 0,114 m· 5229 m· 0,653 ·10 −3 m= 1,528 t ,

mf . a= 0,066 t +1,528 t = 1,594 t ,

k m. f =1,594 t +44,78 t

192 t = 0,24 ,

F Gar.F .M ' = 1879,858 ·[(1− 1,257,85 )·(1 +0,2 )+(1 +0,24 )· 1,59,81 ]= 2253,046 k & F Gar.F .M

' = 230 tf .

29

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

24/39

$eoarece pră+inile de fora+ sunt 66AC, se ale&e un ele"ator cu scaun conic.Pentru F Gar. F .M

' = 230 tf , se ale&e un ele"ator cu scaun conic cu:

F El= 250 tf > F Gar.F.M ' = 230 t

6e constată că diametrul interior al acestui ele"ator este dB323,< mm.$eci s@a ales :Ele"ator cu scaun conic

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

25/39

F!g. 2.4.1. ipurile de chiol5a!i !i dimensiunile lor principale: a D chiol5a! de tipul u or; 5 D chiol5a! deștipul mediu; c D chiol5a! de tipul &reu;C 2 D ra%a de cur5ură interioară a ochiului superior;&3 D ra%a decur5ură interioară a ochiului inferior; 2 D ra%a de cur5ură a suprafeţei de contact a ochiului superior cuumărul c rli&ului; H 3 D ra%a de cur5ură a suprafeţei de contact a ochiului inferior cu umărul ele"atorului;d , d 3 ‒ diametrul 5arei; 0 D lun&imea de lucru (dintre punctele de spri+in pe umărul c rli&ului !i pe umărul

ele"atorului)

Fig. 2.6.2. Chiolbașihttp: YYY.hhcp.com.cn en proZ"ieY.asp[linGidB=

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

26/39

Mărimile nominale ale chiolba/ilorsunt: ‒ sarcina ma imă de lucru pe pereche ( F 2 C .M ); ‒ diametrul secţiunii ochiului mic (inferior) (d ); ‒ lun&imea de lucru ( 0).

$iametrul secţiunii ochiului mic (inferior) (d ) se determină cunosc nd ra%asec iunii trans"ersale a ochiului inferior, care esteț H 3 (ra%a de cur5ură a suprafeţei decontact a ochiului inferior cu umărul ele"atorului),d = 2 H 3.

-stfel, semnul grafic de nominalizare al Ch este următorul:Chiol5a!iw(d ) Tw( 0) Tw( F 2 C .M ),

unde w( ) este "aloarea numerică a măsurii mărimii nominale scrise 'n parante%arotundă, a!a 'nc t 1d 4 B 1 04 B mm !i 1 F 2 C .M 4 B tf.

Pentru introducerea u!oară pe umerii c rli&ului !i pe cei ai ele"atorului !i pentruo a!e%are 5ună corectă pe ace!ti umeri, fără de%"oltarea unor componente ori%ontale ale

forţei de prindere, capetele ochiurile sunt cur5ate 'n plane perpendiculare pe secţiuniletrans"ersale ale umerilor, 'n %onele de prindere ("e%i fi&. 2.7.3 !i 2. .3).

F!g. 2.14. a%elor de racordare ale suprafeţelor de contact ale umerilor c rli&ului (C3,$ 3) !i ochiurilor superioare ale chiol5a!ilor (C2,$ 2)

Chiol5a!ii (Ch) de tipul u!or, 'n formă de %a, au secţiunea uniformă, cu aceea!imăsură a diametrului. 0n schim5, chiol5a!ii de tipurile mediu !i &reu au secţiuni cumăsuri diferite ale diametrului 5arei !i ochiurilor. ]chiul superior este mai mare !i cura%a de cur5ură (C 2) mai mare dec t aceea a ochiului inferior (&3), pentru a se puteaa!e%a pe umerii c rli&ului. ]chiurile Ch sunt solicitate la tracţiune, datorită sarcinii delucru, !i la 'nco"oiere, datorită formei lor de 5are cur5e. $eoarece momentul de'nco"oiere este proporţional cu ra%a de cur5ură, ochiul mare este mai solicitat dec tochiul mic !i, ca urmare, pentru reducerea tensiunii re%ultante, secţiunea porţiuniisuperioare a acestui ochi se reali%ea%ă su5 o formă alun&ită, de ou (care poate fiapro imată 'n calcul cu o elipsă), pentru care modulul de re%istenţă la 'nco"oiere este

mai mare dec t al unei secţiuni circulare. $e asemenea, pentru reducerea momentuluima im de 'nco"oiere, tre5uie să se reali%e%e, practic, un contact intim al ochiurilor cuumerii c rli&ului !i, respecti", cu umerii ele"atorului, după o suprafaţă (!a), pe un arc decerc, ceea ce necesită e ecutarea racordărilor cu ra%e de cur5ură e&ale !i pe o lun&imede arc c t mai mare. $e aceea, ra%ele de cur5ură ale suprafeţelor de contact dintreochiurile Ch !i umerii c rli&ului ("e%i fi&. 2. .9), respecti" umerii ele"atorului, sunt

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

27/39

standardi%ate, ceea ce impune o 'mperechere c rli&@Ch !i Ch@ele"ator "ala5ilă numai pentru un anumit inter"al de măsuri ale sarcinii ma ime de lucru ("e%i 124, ta5elul =.

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

28/39

‒ din material plastic; ‒ metalică, formată din mai multe s rme, dintr@un toron independent (I^ C B

Independent ^ire ope Core, conform -PI 6pec.>-) sau dintr@un arcelicoidal.

%oronul ( ) sau (i)a (_) este un ansam5lu de fire metalice a!e%ate 'ntr@un stratsau 'n mai multe straturi, 'nfă!urate elicoidal 'n +urul unui fir central sau unei inimi("e&etale). $in punct de "edere alconstruc)iei toronului, se deose5esc:

‒ ca5luri de construcţie normală uniformă, 'n care toronul conţine fire cudiametrul de aceea!i măsură (conform 6 -6 3779@=?);

‒ ca5luri de construcţie fle i5ilă, 'n care toronul este alcătuit dintr@o inimă"e&etală 'n +urul căreia se 'nfă!oară un strat sau două straturi de fire cu diametrul deaceea!i măsură (conform 6 -6 3779@=?);

‒ ca5luri de construcţie concentrică, formate dintr@o inimă "e&etală, peste caresunt 'nfă!urate elicoidal două straturi de toroane, compuse fiecare din c te un fir centralde s rmă, 'n +urul căruia sunt 'nfă!urate s rme cu diametrul de aceea!i măsură (conform6 -6 2 >?@=?); ‒ ca5luri de construcţie com5inată (Ocompound , 'n l5. en&le%ă), 'n caretoroanele conţin s rme cu diametrul de măsuri diferite (conform 6 -6 3 =>@=?).

Cablurile de construc)ie combinată pre%intă următoarelea(anta'e faţă deca5lurile de construcţie normală uniformă:

‒ re%emare mai 5ună a firelor din straturi diferite; ‒ dura5ilitate mai mare.Ca5lul la care toroanele, care se 'nfă!oară 'mpreună, sunt formate anterior

elicoidal se nume!tecablu preformat* A(anta'ele cablului preformat 'n comparaţie cucel nepreformat sunt următoarele:

‒ mane"rare mai u!oară, deoarece nu este tensionat 'n stare ne'ncărcată; ‒ atenuare a "i5raţiei care apar 'n timpul lucrului; ‒ 'nfă!urarea mai str nsă a ca5lului; ‒ limitarea tendinţei de desfacere a toroanelor !i a firelor după tăierea ca5lului.Ca5lul triplu are o inimă peste care se 'nfă!oară un strat de ca5luri de construcţie

du5lă (conform 6 -6 2 >9@=?).Cablul de mane(ră (C#) (Orunnin& ca5le O runnin& Yire rope , 'n l5. en&le%ă)

este uncablu compus1 dublu, adică un ca5lu alcătuit dintr@un strat de toroane 'nfă!urate'n +urul unei inimi.

E istă trei tipuri de cabluri compound care se utili%ea%ă 'n industria petrolierădrept ca5luri de mane"ră: ‒ 6eale ;

‒ ^arrin&ton; ‒ Filler.Princablare se 'nţele&e modul de 'nfă!urare a firelor 'n toron !i a toroanelor 'n

ca5lu. 0nfă!urarea s rmelor 'n toron !i a toroanelor 'n ca5lu se poate reali%a: ‒ spre dreapta !i se notea%ă cu litera `;

‒ spre st n&a !i se notea%ă cu litera 6.-tunci, se pot deose5i următoareletipuri de cablări: ‒ ca5lare paralelă, caracteri%ată prin faptul că at t firele 'n toron, c t !i toroanele

'n ca5lu se 'n fă!oară 'n acela!i sens ( spre dreapta sau spre st n&a); ‒ ca5lare 'n cruce, 'n care firele se 'nfă!oară 'ntr@un sens iar toroanele 'n sens

in"ers.-stfel e istă: ‒ ca5lare paralelă dreapta, notată ` `; ‒ ca5lare paralelă st n&a, notată 6 6;

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

29/39

‒ ca5lare 'n cruce dreapta, notată 6 `, 'n care firele se 'nfă!oară 'n toron sprest n&a iar toroanele 'n ca5lu spre dreapta;

‒ ca5lare 'n cruce st n&a, notată ` 6, 'n care firele se 'nfă!oară 'n toron spredreapta iar toroanele 'n ca5lu spre st n&a.

Semnul grafic de nominalizare a cablului Seale este :Ca5lu 6eale n n f D Y(dC) D Y( m) 6 ` (` 6) 6 -6 3 =>@=?

'n care n% repre%intă numărul de toroane;n f D numărul de fire dintr@un toron;d C D diametrul ca5lului, 1d C 4 B mm; 2m D re%istenţa minimă a firelor, 1 2m4 B / mm2; 6 ` sau` 6 D tipul ca5lării 'n cruce (dreapta sau st n&a).

tiind că "om ale&e ca5lul de tip 6eale care "a echipa IF de tipul F92?@9$H, deasemenea !tiind că ma!ina macara@&eam5lac a acestei instalaţii poate fi formată dintr@un&eam5lac - @97@3

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

30/39

F M = F M ' +G 0. T ·(1+ a C ( M )g ), (2.8.7)unde F M ' este sarcina ma imă utilă de la c rli&; ‒ &reutatea moartă la tu5are;

& D acceleraţia &ra"itaţională, & B >,=3m s2; aC ( M )

‒ acceleraţia mi!cării c rli&uluicorespun%ătoare sarcinii ma ime (la săltarea din pene a celei mai &rele coloane de 5urlane), pentru care se acceptă măsuri 'n domeniul 1?,7; 3,74 b m s2.

reutatea moartă la tu5are se determină ţin nd cont de &reutatea elementelor ansam5lului #C, a chiol5a!ilor (Ch), a ele"atorului cu pene (El.P) !i a ramurilor deca5lu dintre macara !i &eam5lac:

G 0. T = G MC +G 2 C +G El .P +GC . (2.8. )

$eoarece, la acest moment nu se cunoa!te tipodimensiunea ca5lului !i, caurmare masa sa unitară, se face apro imaţia:

G 0. T G MC +G 2 C +G El. P , (2.8.8)

unde &reutăţile respecti"e se calculea%ă 'n funcţie de masele corespun%ătoare cuformulele de forma cunoscută:

g m& MC MC =

; (2.8.=.) g m& ChCh = 22

; (2.8.>.) g m& + El + El = ..

. (2.8.3?.)e%ultă :

G MC = 10,885 t ·9,81 m /!2= 106,782 k ;

G 2 C = 277 kg · 9,81 m /!2= 2717,37 = 2,717 k ;

G El . P= 2,1 t · 9,81 m /!2= 20,601 k

iș

G 0. T 106,782 k +2,717 k +20,601 k = 130,1 k

tiind tipul IF, se determină:

F M ' = 320 tf = 320 · 9,81 = 3139,2 k

6e acceptă :

!i se o5ţine

% 3& .

2)( 3 sma M C =

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

31/39

F M = 3139,2 k +130,1 k · (1 + 19,81 )= 3282,562 k 6e calculea%ă:

F M =3282,562

k 2 · 5 · 0,811 = 404,755 k

6e determină sarcina reală minimă de rupere necesară a ca5lului cu formula:S r.m.#+( = ( M · F M (2.8.33)

!i re%ultă:Sr.m.#+( = 2 · 404,755 k = 809,51 k

6e ale&e un ca5lu 6eale, cu o măsură a luiSr . m , astfel 'nc t să fie 'ndeplinităcondiţia următoare:

S r.m.#+( ≤ Sr . m . (2.8.32)

Ca urmare, din 124, ta5elul .3, se constată că se poate ale&e :Ca5lu 6eale 3>@?

caracteri%at prin#T B ; # f B 3> B 3 > >; # f .0 B 3; # f .1 B >; # f .2 B >;

d C B

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

32/39

k d= " # " -

, (2.7.17 )

k d= 819,816 mm2

1520,531mm

2 = 0,54 ,

k f =d (d 1

, (2.7.18 )

k f = 44 mm2,10 mm

= 20,95 ,

Sr . t = Rm· " # , (2.8.3>)

Sr . t = 1370 /mm2 · 819,816 mm2= 1123,147 k ,

k !=Sr .mSr .t

, (2.7.20 )

k != 879,01 k 1123,147 k

= 0,782.

2.6. Alegerea 0!p l ! #e 0r,l! #e +,ra-

%roliul de fora' ( F) (OdraYYorGs , 'n l5. en&le%ă) face parte din sistemul demane"ră (6#) !i repre%intă un ansam5lu de utila+e construit ca un tot unitar, montat peun !asiu !i a" nd funcţii specifice 'n cadrul instalaţiei de fora+ (IF), funcţia principalăfiind mane"rarea materialului tu5ular 'n sondă.

Func)iile %F sunt determinate de componenţa acestuia !i se su5ordonea%ă funcţiilor 6#. Mărimile caracteristice ale %F sunt incluse 'n cate&oriile:

‒ mărimi funcţionale; ‒ mărimi dimensional@constructi"e; ‒ mărimi de anduranţă.

Mărimile func)ionale ale F sunt: ‒ forţa ma imă din ramura acti"a ( F M ); ‒ "ite%a ma imă de 'nfă!urare a ca5lului pe to5a de mane"ră ( #) ( M ); ‒ puterea ma imă de antrenare ( + a*%F*M ); ‒ numărul de trepte de "ite%ă la # (pentru ridicare i, respecti", re"ersare)ș ( 4 %M 4 2e(*%M );

‒ momentul ma im al am5reia+ului Ode 'ncet ( M A5*M ); ‒ momentul ma im creat de fr na principală ( M F2*M ); ‒ numărul de trepte de "ite%ă la to5a de lăcărit ( *) ( 4 %0), dacă F conţine *.

Mărimile dimensional"constructi(e ale F sunt următoarele: ‒ diametrul # ( %M ); ‒ lun&imea acti"ă a # ( 0%M ); ‒ diametrul ca5lului de mane"ră (d C ); ‒ diametrul tam5urilor fr nei cu 5andă ( %*F!); ‒ lăţimea tam5urilor FQ ( 0%*F!);

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

33/39

‒ un&hiul de 'nfă!urare a 5en%ii de fr nă ( / M ); ‒ tipodimensiunile am5reia+elor operaţionale ale #; ‒ tipodimensiunile lanţurilor Ode 'ncet !i Ode repede ; ‒ diametrul to5ei de lăcărit ( %0); ‒ lun&imea acti"ă a * ( 0%0); ‒ diametrul ca5lului de lăcărit (d C0); ‒ diametrul tam5urilor fr nei cu 5andă de la * ( %*%0); ‒ lăţimea tam5urilor fr nei cu 5andă de la * ( 0%*%0),

ultimele cinci mărimi fiind caracteristice troliilor care conţin !i o *. Mărimile de anduran)ă ce caracteri%ea%ă F sunt: ‒ 'ncărcarea termică a fr nei principale;

‒ dura5ilitatea ar5orelui #; ‒ dura5ilitatea rulmenților pe care se montea%ă ar5orele #; ‒ dura5ilitatea lanţurilor cu role, inclusi" ale celor Ode 'ncet si Ode repede ; ‒ dura5ilitatea cupla+elor cutiei de "ite%e !i a am5reia+elor operaţionale; ‒ dura5ilitatea ca5lului, care este 'n funcţie de raportul dintre diametrul # !idiametrul ca5lului, %M 6d C .

Mărimea nominală a troliilor de fora' care echipea%ă IF construite 'n om nia esteforţa ma imă din ramura acti"ă a 'nfă!urării ca5lului (F# ), astfel 'nc t semnul grafic denominalizare a %F este:

F Y(F # )@E, (2.=.3)'n care Y( F M ) repre%intă "aloarea numerică a măsurii F# , consider nd că unitatea demasură este tona@forţă, 1 F M 4 B tf, iar litera E apare numai dacă acţionarea troliului seface cu motoare electrice de c.c. ('n ca%ul acţionărilor EC, $EC sau $E^* ), respecti"troliul este echipat cu fr nă electroma&netică (FE), ca fr nă au iliară.

-le&erea tipului de troliu de fora+ se face 'n funcţie de forţa ma imă din ramuraacti"ă (F# ).

F M = 404,755 k =404,755 k

9,81 m/!2 = 41,26 tf .

-stfel s@a ales troliul de fora+:F

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

34/39

r0 F

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

35/39

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

36/39

*.8.C,%cl 9!!

0n cadrul acestui capitol am luat la cunostin ă principalele utila+e ale IF. -m alesțcapul hidraulic de tipul CH@

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

37/39

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

38/39

8/16/2019 Cap.2 c.c.u.p

39/39